Môn học dung sai – kỹ thuật đo tiểu luận máy vmm ( vision measuring machine)

Lý do chọn đề tàiHiện nay, ngành công nghệ kỹ thuật công nghệ ô tô, hành không, cơ khí, … vô cùng phát triển kéo theo sự phát triển của khoa học công nghệ máy tính, vi mạch, bán dẫn,… v

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY



MÔN HỌC: DUNG SAI – KỸ THUẬT ĐO TIỂU LUẬN

MÁY VMM ( VISION MEASURING MACHINE)

GVHD: TS ĐẶNG MINH PHỤNG SVTH:

1.NGUYỄN MINH HOÀNG 22145371

2.PHẠM HỮU TRÍ 22145494

3.KHA MINH THIỆN 2214547

Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 11 năm 2023

Danh sách thành viên tham gia bài tiểu luận.

Bảng đánh giá mức độ hoàn thành của thành viên tham gia tiểu

luận.

Họ và tên

Người đánh giá

Nguyễn Minh Hoàng

Phạm Hữu Trí Kha Minh Thiện

Nguyễn Minh Hoàng

( nhóm trưởng)

22145371

100%

( tự đánh giá)

Kha Minh Thiện

( tự đánh giá )

Phạm Hữu Trí

(tự đánh giá)

100%

LỜI CẢM ƠN

Trước khi đi vào nội dung nghiên cứu, nhóm chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh, khoa Khoa học ứng dụng đã tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm chúng em học tập và hoàn thành đề tài tiểu luận nghiên cứu này Đặc biệt, nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Đặng Minh Phụng đã tận tình truyền đạt kiến thức, hướng dẫn chi tiết và những góp ý trong quá trình làm bài.

Nhóm chúng em đã cố gắng vận dụng toàn bộ các kiến thức và kĩ năng trong kì

học vừa qua để hoàn thành bài nghiên cứu này Tuy nhiên, việc viết tiểu luận nhóm có thể có một số sai sót không đáng có, rất mong thầy góp ý và bỏ qua.

Một lần nữa, nhóm rất cảm ơn sự đồng hành cũng như hỗ trợ của thầy trong khoảng thời gian học tập vừa qua Mong thầy luôn vững bước trên con đường sắp tới, trong sự nghiệp trồng người cao cả của mình và có thêm nhiều thí nghiệm thú vị để sinh viên có được nhiều kiến thức hữu ích.

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Hiện nay, ngành công nghệ kỹ thuật ( công nghệ ô tô, hành không, cơ khí,

…) vô cùng phát triển kéo theo sự phát triển của khoa học công nghệ máy tính, vi mạch, bán dẫn,… và sự đòi hỏi của nhân loại về mặt chính xác ngày càng cao về các sản phẩm kỹ thuật, cơ khí, vi mạch… trước những nhu cầu

đó nhân loại đã sản xuất ra sản phẩm máy móc mới vô cùng tiên tiến đáp ứng đầy đủ các nhu cầu chính xác đó của nhân loại thay thế cho các dụng cụ

đo cơ khí ( thước cặp, đo panme, thước thẳng,…) thiếu chính xác của con người trước kia, với sự ứng dụng lập trình và máy móc tiên tiến đã tạo ra máy VMM ( VISION MEASURING MACHINE) Vì vậy việc chọn đề tài máy VMM ( VISION MEASURING MACHINE) là lựa chọn của nhóm để

hỗ trợ các công việc kỹ thuật đo đạc sau này và đưa đến thông tin hữu ích đến mọi người

2 Phương pháp nghiên cứu

Thu thập tài liệu trên các phương tiện đại chúng, sách hướng dẫn chi tiết về máy VMM của nhà sản xuất

Từ các tài liệu tiến hành xây dựng hệ thống kiến thức cơ bản hình dung về máy VMM

Tìm hiểu về cấu tạo của máy VMM: các chi tiết của máy, các bộ phận chính của máy

Tìm hiểu nguyên lý hoạt động, cách đo đạc

Học cách đọc số của sản phẩm khi dùng máy VMM đo đạc

Từ các kiến thức thu thập tiến hành tổng hợp và đưa ra kết luận về máy

VMM

Ứng dụng máy VMM vào các lĩnh vực công nghệ hiện nay

3 Kết cấu tiểu luận.

1.Giới thiệu về máy VMM ( VISION MEASURING MACHINE)

2 Giới thiệu các mẫu máy VMM hiện nay trên thị trường

3 Cấu tạo của máy VMM ( VISION MEASURING MACHINE)

4.Nguyên lý hoạt động

5.Công dụng và cách vận hành máy VMM ( VISION MEASURING MACHINE)

6.Cách đọc số của vật cần đo khi tiến hành đo đối với máy VMM ( VISION MEASURING MACHINE)

7.Ưu và nhược điểm của máy VMM

7.1 Ưu điểm

7.2 Nhược điểm

8.Bảo trì máy

9.Phạm vi ứng dụng

NỘI DUNG 1.Giới thiệu về máy VMM ( VISION MEASURING MACHINE).

Máy VMM (Manual Vision Measuring Machine) được phát triển bởi nhiều hãng công nghệ và kỹ thuật trên thế giới.Một số hãng sản xuất nổi tiếng trong lĩnh vực này bao gồm:

Tousei Engineering: Công ty TNHH Tousei Engineering Việt Nam cung cấp các sản phẩm máy đo 2D (VMM) chất lượng và hiệu suất cao

4D Inspec: Hãng này cũng phát triển các thiết bị đo kích thước, bao gồm máy VMM, trong lĩnh vực bảo trì, sửa chữa và đại tu (MRO)

Sản phẩm mới này là thiết bị đo thị lực không tiếp xúc, bao gồm camera màu CCD

độ phân giải cao, ống kính zoom, màn hình màu, bộ tạo đường chéo video, thước quang chính xác, bộ xử lý dữ liệu đa chức năng, cấu trúc cơ học có độ chính xác cao của phép đo dữ liệu 2D phần mềm với bàn làm việc có độ chính xác cao, dụng

cụ đo quang điện hiệu suất cao; đo lường dựa trên phép đo 2D và 3D

2.Giới thiệu các mẫu máy VMM hiện nay trên thị trường.

INSIZE VMM-L601CN Vmm Vision Measuring System (600×900×150mm)

Máy đo 2D VMM tự động VMM-5040C

Máy đo kích thước 2D VMM OPTIV LITE 4.3.2

Máy đo 2D SP Series Vision Measurement Machine Easson RV-3020, RV-4030

MÁY ĐO TỰ ĐỘNG ULTRA 400 400X300X200

3.Cấu tạo của máy VMM ( Vision Measuring Machine).

Các chi tiết cấu tạo của máy VMM ( Vision Measuring Machine) như sau:

Cấu trúc thiết bị máy VMM được chia thành 3 phần chính như sau:

1/ Main Body: Instrument base (10); Stand column (3); Workbench (12); X,Y axis drive group (6,11)

2/ Vision measuring system:

Zoom lens (14): 0.7X-4.5X, and total magnification is 23X-158X

Color CCD (inside matle 1) get the image from Zoom lens, has a image of

measured work-piece and change the video to digital signals, then it transfers the signal to computer color monitor via S-port Color display generates the reticle with edge founder function

Contour light and surface light make use of the LED lamp-house, the LED

lightness can be adjusted by switch and the illumination is better, and LED

longevity is 10 times than average bulbs

3/ Digital measuring systems, includes as follows:

X-axis (13), Y-axis (7) and Z-axis (15) linear scale generates the displacement signals by geometry movement of work-stage, the signal is collected by measuring software via signal capture card, and the measuring software show and process the data on the PC, Z axis is assistant measuring

Functional data: process and display measuring information

4 Nguyên lý hoạt động của máy VMM

Theo sách hướng dẫn máy VMM (Manual Vision Measuring Machine Operation Manual) đã nêu nguyên lý hoạt động như sau:

Optical vision measurement is one of the high precision measuring method is more advanced at present, its working principle is shown in Fig 2, the measured Work piece(placed on the table 12) by LED surface (5)or contour light (table in lighting), the zoom lens (14), color CCD (1 cover) the uptake of images, even good computer by special measuring software for its target measurement, through Y to

X, (longitudinal) to (horizontal movement) drives the grating (13 and 7) in X, mobile Y direction, by measuring software to complete the measurement work

Từ

sách hướng dẫn máy VMM (Manual Vision Measuring Machine Operation

Manual) ta sẽ hệ thống lại nguyên lý hoạt động như sau:

Máy VMM là thiết bị có sự kết hợp của công nghệ xác định tọa độ bằng thước đo quang, camera độ phân giải cao và phần mềm nhận diện hình ảnh để đo các loại kích thước Dưới đây là nguyên lý hoạt động của máy VMM dựa trên hoạt động của 3 khối chính

1.Bàn di mẫu (Main Body) : Máy VMM có một bàn di mẫu, chuyển động nhẹ

nhàng bằng tay qua các vít me hoặc di chuyển bằng bộ điều khiển Joystic tùy vào từng model Trên đó đặt các mẫu cần đo Bàn di mẫu này có thước quang gắn kèm, ghi nhận di chuyển theo hai chiều X/Y và truyền về máy tính

2 Camera (Vision measuring system): Hình ảnh của mẫu đo đầu tiên sẽ đi qua bộ

phóng đại quang học từ vài lần đến vài trăm lần -> camera -> máy tính xử lý

Camere này là camera kỹ thuật số có độ phân giải cao và tốc độ frame nhanh, chụp hoặc quay video

3 Phần mềm (Digital measuring systems, includes as follows): đối vời từng hãng

sản xuất sẽ lập trình phần mền và cài đặt trên máy tính

.Phần mền lấy các thông tin, tín hiệu hình ảnh vật mẫu từ camera và thước đo quang đã gửi vào máy tính -> tiến hành xử lý tín hiệu,tổng hợp thông tin và đưa ra kết quả cần đo

Người dùng chỉ cần chọn công cụ đo và click vào vị trí đo máy sẽ hiển thị kết quả

5.Công dụng và cách vận hành máy VMM.

Công dụng của máy VMM như sau: Máy có khả năng đo đạc, kiểm tra các loại

kích thước đơn giản như điểm, đoạn thẳng, đường thẳng, góc, cung, đường tròn, elip đến các loại kích thước phức tạp như khoảng cách giữa điểm với đường, đường với đường, góc giữa 2 tiếp tuyến, khoảng cách giữa các tâm tròn, thậm chí

cả đường cong S line Giống như phần mềm vẽ CAD, từ những hình và điểm bắt, phần mềm có thể hiện ra tâm tròn, trung điểm, đường trung tuyến hoặc các điểm được định nghĩa, điều này giúp người vận hành dễ dàng bắt điểm và đo mọi loại kích thước trên sản phẩm

Cách vận hành máy VMM (Vision Measuring Machine) theo các bước sau:

Bước 1 Chuẩn bị mẫu cần đo: Đảm bảo rằng mẫu cần đo đã được làm sạch và được đặt trên bàn đo một cách cẩn thận và ổn định

Bước 2 Khởi động máy: Bật nguồn cho máy và chờ cho đến khi hệ thống hoạt động và sẵn sàng

Bước 3 Cài đặt chương trình đo: Chọn chương trình đo phù hợp với loại đo mà bạn muốn thực hiện Máy Manual Vision Measuring Machine thường đi kèm với nhiều tùy chọn và chức năng đo khác nhau

Bước 4 Đặt vị trí ban đầu: Di chuyển đầu cảm biến hoặc máng đo đến vị trí ban đầu, thường là góc trên bên trái của mẫu

Bước 5 Chỉnh sửa và kiểm tra cài đặt: Đảm bảo rằng tất cả các cài đặt như độ phân giải, đơn vị đo, và thông số khác đều đã được kiểm tra và chỉnh sửa phù hợp trước khi thực hiện đo

Bước 6 Thực hiện đo: Kích hoạt máy để bắt đầu quá trình đo Máy sẽ tự động di chuyển và thu thập dữ liệu về các điểm đo trên mẫu

Bước 7 Xem kết quả đo: Sau khi hoàn thành quá trình đo, máy sẽ hiển thị kết quả

đo trên màn hình Kiểm tra kết quả và ghi lại nếu cần

Bước 8 Tắt máy và làm sạch: Sau khi sử dụng, tắt nguồn cho máy và làm sạch bàn đo và các bộ phận khác của máy để bảo quản và duy trì máy trong tình trạng tốt nhất

Lưu ý: Mỗi loại máy Manual Vision Measuring Machine có thể có các tính năng

và quy trình sử dụng cụ thể khác nhau, vì vậy hãy tham khảo hướng dẫn sử dụng

cụ thể của nhà sản xuất cho thông tin chi tiết hơn

6.Cách đọc số của vật cần đo khi tiến hành đo đối với máy VMM ( VISION MEASURING MACHINE).

Trong máy Manual Vision Measuring Machine (Máy Đo Chiều Manual Thị Giác), cách đọc số thường được thực hiện thông qua màn hình hiển thị số Bạn có thể làm theo các bước sau để đọc số trên máy VMM:

Bước 1 Mở màn hình hiển thị: Bật nguồn cho máy và mở màn hình hiển thị số Bước 2 Chọn chế độ và thiết lập: Chọn chế độ đo phù hợp và thiết lập các thông

số cần thiết trước khi bắt đầu đo.

Bước 3 Thực hiện đo: Đặt mẫu cần đo và thực hiện quá trình đo theo hướng dẫn của máy

Bước 4 Quan sát kết quả: Khi quá trình đo hoàn thành, máy sẽ hiển thị kết quả trên màn hình

Bước 5 Đọc số: Đọc số được hiển thị trên màn hình để biết giá trị đo chính xác của mẫu

Bước 6 Đơn vị đo: Lưu ý đơn vị đo được hiển thị trên màn hình để hiểu rõ giá trị

đo là ở đơn vị gì (mm, inch, µm, vv)

Bước 7 Ghi lại kết quả: Nếu cần, ghi lại kết quả đo để sử dụng cho mục đích sau này hoặc để báo cáo

Bước 8 **Tắt máy**: Sau khi sử dụng, tắt nguồn cho máy và làm sạch bàn đo và các bộ phận khác của máy để bảo quản và duy trì máy trong tình trạng tốt nhất

Hãy luôn tuân thủ các hướng dẫn cụ thể từ nhà sản xuất để đảm bảo việc sử dụng máy đúng cách và an toàn

7.Ưu và nhược điểm của máy VMM.

7.1 Ưu điểm

Máy VMM là thiết bị có sự kết hợp của công nghệ xác định tọa độ bằng thước đo quang, camera độ phân giải cao và phần mềm nhận diện hình ảnh để đo các loại kích thước Máy VMM (Manual Vision Measuring Machine) là một thiết bị chính xác cao kết hợp công nghệ xác định tọa độ bằng thước đo quang, camera độ phân giải cao và phần mềm nhận diện hình ảnh để đo các loại kích thước từ đó sẽ có các

ưu điểm sau: tăng độ chính xác về mặt kích thước của sản phẩm đo, đo các hình dạng từ cơ bản đến phức tạp nhất, giảm thời gian đo kích thước,…

7.2 Nhược điểm

Chi phí: Máy VMM thường có chi phí đầu tư ban đầu khá cao Điều này có thể là

một rào cản cho các doanh nghiệp nhỏ hoặc cá nhân muốn sử dụng công nghệ này

Độ chính xác phụ thuộc vào yếu tố ngoại cảnh: Hiệu suất của máy VMM có thể bị

ảnh hưởng bởi các yếu tố ngoại cảnh như ánh sáng môi trường, độ ẩm, bụi bẩn, và rung động Điều này có thể làm giảm độ chính xác của việc đo

Phức tạp khi đối mặt với bề mặt không đồng đều: Một số bề mặt phức tạp hoặc

không đồng đều có thể gây khó khăn trong việc xác định điểm và cung cấp kết quả

đo chính xác

Yêu cầu kỹ thuật cao: Sử dụng máy VMM đòi hỏi nhân viên có kiến thức kỹ thuật

và kỹ năng đặc biệt để vận hành và hiểu được dữ liệu đo được sinh ra từ máy

8 Chăm sóc và bảo trì thiết bị

Máy VMM là sự tích hợp công nghệ đo quang học, cơ điện tử và máy tính.Để duy trì hiệu suất tránh hư hỏng thì người sử cần định kỳ chăm sóc và bảo trì thường xuyên thiết bị của mình để tránh giảm hiệu suất và độ chính xác của thiết bị

Theo sách hướng dẫn máy VMM (Manual Vision Measuring Machine Operation Manual) đã đưa ra cho ta các biện pháp chăm sóc và bảo trì như sau:

The instrument should be installed in a clean room, the temperature of which should be maintained at 20° 5°C The relative humidity of the room should not exceed 60% so as to prevent the molding of optical parts, the rust of metallic parts and the dust drops on the drive guider to keep the high quality

Once the Instrument has been finished using, the surface of work-stage should be cleaned with soft brushes and covered by dust cover

The drive and movement system should be regularly appended the lube to make the mechanism movement smooth and keep good using condition

If it is dirty on the glass-stage and paint-surface, it can be cleaned by neutral freshener or clean water, please don't use organic solvent to brush, or else, the paint-surface will lose the reflet

LED lamp-house has long longevity, please inform the distributor and professional engineers to replace it if is bad

The precision parts of instrument, such as video system, work-stage, linear scale and 2-axis drive system have been precision adjusted in the factory adjust screws and fixation screws take it out, if there riveted in the factory, don't unbendingly some problems, please get in touch with the distributor for after sales

The error compensation of measuring software has been enacted, please don't change it, or else, it will give rise t to inaccurate measuring results

Don't unbendingly take out the electric connectors, if it has already been took, please plug it into the right port, or else, there is possibility to make the instrument

9.Phạm vi ứng dụng

Máy VMM (Video Measuring Machine) có một loạt các ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm:

1 Chế tạo và gia công: Máy VMM được sử dụng để kiểm tra và đo lường các chi tiết máy chính xác trong quá trình sản xuất và gia công, đảm bảo chất lượng sản phẩm

2 Kiểm tra chất lượng: Trong các ngành công nghiệp như ô tô, hàng không và hàng không vũ trụ, máy VMM được sử dụng để kiểm tra chất lượng của các

bộ phận, linh kiện và sản phẩm cuối cùng